KR19990064298A - 이미지용 보더 형성 장치 - Google Patents

Abstract

이미지용 보더를 형성하는 장치는 제1 패턴(3)과 제1 패턴에 간격을 유지하며 겹쳐진 제2 패턴(4)을 포함하며, 패턴들은 시각적으로 대조되는 영역을 포함하며, 제1 패턴과 제2 패턴의 겹쳐진 부분은 보더의 평면의 앞 및/또는 뒤에 놓여진 것으로 보이는 결과 패턴(5)을 형성한다. 제1 패턴 및/또는 제2 패턴은 시간에 따라 변하며, 번지 지정 가능한 화소의 배열을 포함하는 액정 패널을 포함한다.

Description

이미지용 보더 형성 장치

본 발명은 이미지용 보더를 형성하는 장치에 관련된 것으로, 제1 패턴(first pattern)과 제1 패턴에 간격을 두고 겹쳐진 제2 패턴(further pattern)을 포함하며, 패턴들은 시각적으로 대조되는 영역을 포함하며, 제1 패턴과 제2 패턴의 겹쳐진 부분은 결과 패턴(resultant pattern)을 형성하는 것이다.

관찰자가 실질적으로 2차원인 이미지(텔레비전 스크린 또는 그림 위에 형성된 것과 같은)를 볼 때, 뇌는 다수의 시각적 신호를 확인하게 되는데 이는 실질적으로 2차원인 이미지가 보인다는 인식으로 귀결된다. 그러한 평면 신호는 이미지 자체에 존재할 수 있는 깊이 신호(원근과 같은)와 모순되는 경향이 있다.

그러한 이미지를 삼차원 이상으로 보이게 하기 위해, 첫째 단락에서 설명된 것과 같은 보더를 형성하는 물체(body)가 사용될 수 있다. 그러한 물체는 미국 특허 제 3,582,961호에 개시되어 있다. 이 공지의 보더에서는, 제1 패턴과 제2 패턴이 투명한 박막 위에 어두운 줄무늬에 의해 형성되어 있다. 빛의 투과 시에 패턴들을 함께 보면, 패턴들이 결과적으로 모아레 간섭 주름 패턴(Moire interference fringe pattern)을 만들어낸다. 이 공지의 보더가 예를 들어 투사 스크린과 같은 디스플레이된 그림 이미지의 주위 가장자리 위에 겹쳐질 때에는 평면 스크린의 가장 자리와 관련된 평면 신호는 억제된다. 이미지에서의 깊이의 착시는 평면 이미지에 존재할 수 있는 단안의(monocular) 깊이 신호(예를 들어, 원근과 암흑화)로부터 생성된다. 그러한 깊이 신호는 실례를 들자면 American Journal of Psychology, Volume 54, Number 4 October 1941 pp 601-605에 실린 Harold Schlosberg의 논문에 논의되어 있다.

미국 특허 제 3,582,961호의 물체에 관련된 많은 불편한 점이 있다. 예를 들자면, 패턴이 1차원적이어서 운동 시차(motion parallax)가 관측자가 머리를 특정 방향으로 움직일 때만 발생한다. 패턴이 고정되어 있어서 원래의 물체를 다른 물체로 치환하거나 하나의 패턴을 물리적으로 이동시키지 않고서는 보더의 평면과 결과 패턴(resultant pattern) 사이의 외견상의 거리를 변경하기가 어렵다.

도 1은 본 발명에 따른 보더의 제1 실시예의 횡단면도.

도 2는 보더의 제2 실시예의 횡단면도.

도 3은 본 발명에 따른 하나의 제1 패턴과 두 개의 제2 패턴 및 각각의 결과 패턴에 관한 도.

도 4는 본 발명에 따른 패턴의 다른 조합에 관한 도.

본 발명에 따르면 첫째 문단에 정의된 것과 같이 이미지용 보더를 형성하는 장치가 제공되는데, 이는 제1 패턴 및/또는 제2 패턴은 시간에 따라 변화하며, 결과 패턴은 보더의 평면의 앞 또는 뒤에 놓여진 것으로 보인다는 특징이 있다. 이는 물체 전체를 치환 또는 이동함이 없이도 결과 패턴의 외관 및/또는 위치 또는 평면을 변경하도록 해 준다.

바람직하게는 제1 패턴 및/또는 제2 패턴은 번지 지정 가능한(addressable) 화소의 배열을 포함하는 액정 패널을 포함한다.

디스플레이용으로 사용되는 액정 패널에서의 모아레 간섭 주름 (Moire interference fringe)의 존재는 잘 알려져 있고, 일반적으로 이들 디스플레이의 단점으로 여겨진다. 발명자는 공지의 액정 패널의 이 단점이 실질적으로 2차원인 이미지에 외견상의 깊이를 생성하는데 도움을 주는 개선된 보더를 제공하는데 사용될 수 있다는 것을 깨달았다.

이 패턴은 결과 패턴이 복수의 방향에서 운동 시차를 보이는록 배열됨이 바람직하다.

본 발명의 실시예들은 단지 예로서, 이제 첨부 도면의 부호와 관련하여 설명될 것이다.

도 1은 이미지(2)용 보더(1)를 형성하는 장치를 나타내고 있다. 보더는 제1 패턴(3) 그리고 제1 패턴에 겹쳐진 그러나 간격을 유지하는 제2 패턴(4)을 포함하며, 패턴들은 시각적으로 대조되는 영역을 포함하며, 제1 패턴과 제2 패턴의 겹쳐진 부분들은 보더의 평면(6)의 앞 및/또는 뒤에 놓여진 것으로 보이는 결과 패턴(5)을 형성한다. 이 예에서, 제1 패턴은 도 3(a)에 보이는 바와 같은 고정된 패턴을 포함한다. 패턴은 오버 헤드 뷰 호일(overhead view foil)과 같은 투명한 아세테이트 시트(11)위에 인쇄된 검은 잉크의 영역(10)으로 구성되어 있다. 검은 잉크 영역은 입방 인치 당 600 도트의 해상도로 인쇄되어 있어서 어떤 영역은 검고 불투명하게 보이는 반면 다른 영역은 투명하게 보인다. 따라서 패턴은 시각적으로 대조되는 영역을 포함한다. 본 실시예에서, 아세테이트 시트는 맑고 투명한 중심부를 가져서 그것을 통해 이미지(2)가 보일 수 있다. 이 대신에 제1 패턴은 중심부가 제거된 시트를 포함할 수도 있다.

본 제1 실시예에서, 제2 패턴(4)은 액정 디스플레이 장치(7)의 밝고 어두운 전자적으로 번지 지정 가능한(electronically addressable) 화소에 의해 형성된 패턴을 포함한다. 본 실시예에서, 액정 디스플레이 장치는 중심부에 있는 이미지(2)와 바깥부분에서 충분히 이미지(2)를 둘러싸는 제2 패턴(4)을 디스플레이하는 대형이고 직각이며 실질적으로 평평한 디스플레이로 되어 있다. 액정 디스플레이는 또한 구동 회로(8) 형태의 제어 수단을 포함하므로 제2 패턴이 시간에 따라 변할 수 있다.

본 발명에 따른 보더를 보이기 위해, 제1 패턴(투명한 시트 위에 고정된 패턴)이 액정 장치의 전면(前面)에 인접하게 놓인다. 다음, 제2 패턴이 발생되어(본 실시예에서는 컴퓨터 프로그램에 의해) 액정 디스플레이 위에 디스플레이된다. 패턴의 성질은 제2 패턴이 제1 패턴을 통해 보여질 때 두 개의 겹쳐진 패턴이 결과 패턴으로서 모아레 간섭 패턴을 만드는 것이다. 이 결과 패턴은 이미지의 앞 또는 뒤에 있는 평면에 나타나도록 만들어질 수 있다. 결과 패턴의 위치는 두 패턴의 상대적 피치(pitches)와 두 패턴 사이의 거리에 의존한다.

액정 디스플레이 위에 만들어진 패턴(즉, 이 실시예에서의 제2 패턴(4))은 소프트웨어 제어 하에서 쉽게 변화되어 어느 패턴도 물리적으로 바꾸지 않고 또다른 결과 패턴을 만들 수 있다. 따라서 결과 패턴은 간단히 액정 디스플레이(LCD)에 의해 디스플레이된 패턴을 변경하므로써 시간의 함수로서 변경될 수 있다. 따라서 움직이는 결과 패턴을 제공하는 살아있는 패턴(animated patterns)도 발생될 수 있다. 사용될 수 있는 실제 패턴의 예들이 도 3에 나타나 있다. 이 도에서, 제1 패턴(도 1의 실시예에서 투명한 시트 위에 고정된 패턴을 포함하는)이 도 3(a)에 나타나 있다. 패턴은 11 임의 단위(arbitrary units)의 반복 거리를 가진, 2차원 배열된 투명한 영역의 형태이다. 도 3(b)와 3(c)는 LCD에 의해 발생되고 디스플레이된 두 개의 서로 다른 제2 패턴을 나타낸다. 도 3(b)의 전자 패턴(electronic pattern)은 2차원 배열에서 매 10 임의 단위마다 반복되는 주어진 모양의 투명한 형태(features)로 구성되어 있다. 도 3(c)의 전자 패턴은 2차원 배열에서 역시 매 10개의 임의적 단위마다 반복되는 다른 모양의 투명한 형태로 구성되어 있다. 도 3(a)와 도 3(b)에 보이는 패턴들을 함께 보았을 때 관측자에게 보이는 결과적인 모아레 간섭 패턴이 도 3(d)에 나타나 있다. 도 3(a)와 도 3(c)에 보이는 패턴들을 함께 보았을 때 관측자에게 보이는 결과적인 모아레 간섭 패턴이 도 3(e)에 나타나 있다. 두 경우에서 두 결과 패턴은 서로 다르게 보인다. 전자적으로 제어된 다른 제3의 패턴이 생산된다면, 제3의 다른 결과 패턴이 얻어질 것이다. 이런 방법으로 많은 다른 패턴이 생산될 수 있다. 전자적으로 제어되는 패턴이 시간의 함수로서 빠르게 변화한다면 빠르게 변화하는 결과 패턴이 관측될 것이다.

비록 상기 예에서 제2 패턴이 액정 디스플레이를 포함하지만, 전자 발광 패널(electroluminescent panel) 또는 플라즈마 방전 디스플레이 또는 음극선관과 같은 많은 다른 타입의 디스플레이도 대안으로서 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 제2의 실시예가 도 2에 나타나 있다. 이 실시예는 제1 패턴이 더 이상 고정되지 않고, 화소를 번지 지정하기 위한 전자 제어 수단(22)을 가진 LCD의 더욱 그리고 덜(more and less) 광 투과적인(light transmissive) 화소로부터 형성된다는 점을 제외하고는 도 1에 보이는 실시예와 유사하다.

이 제2의 실시예에서, 관측자와 마주보고 있는 디스플레이 장치는 반드시 투과 모드(transmissive mode)에서 작동되어서 두 패턴 모두가 보여야하고 이미지 또는 어느 디스플레이의 평면과도 다른 평면에 결과 패턴을 형성하여야 한다. 이 제2의 실시예는 상기 설명된 제1 실시예의 모든 장점을 가지며, 제1 패턴과 제2 패턴의 어느 것도 물리적으로 변경함이 없이 더 큰 범위의 결과적인 모아레 간섭 패턴을 디스플레이하는 능력을 보여준다. 예로서, 도 4의 패턴은 가능한 몇 개의 결합을 나타낸다. 패턴 (30)과 (31)이 결합하여 결과 패턴(33)을 생산하고, 패턴 (34)와 (35)가 결합하여 결과 패턴(36)을 생산한다. 패턴(30)은 10단위의 반복 거리를 가지며, 패턴(31)은 11단위의 반복 거리를 가지며, 패턴(34)은 20단위의 반복 거리를 가지며, 패턴(35)는 21단위의 반복 거리를 가진다. 결과 패턴 (33)과 (36)은 매우 상이하다는 것을 볼 수 있다. 그런 패턴의 빠른 시퀀스를 생산해 냄에 의해 이동 이미지를 닮은 결과 패턴을 발생시키는 것도 가능하다.

결과 패턴은 제1 패턴과 제2 패턴의 상대적 간격을 변경하고 및/또는 패턴 피치를 변경하여 결과 이미지의 평면을 시간이 지남에 따라 변경시키므로써 3차원적으로 보이도록 만들어질 수 있다. 이런 방법으로 결과 패턴의 서로 다른 영역이 제1 패턴 및/또는 제2 패턴의 평면의 위 또는 아래의 서로 다른 거리에서 형성될 수 있다. 하나의 패턴이 작은 구멍으로 구성되고 다른 패턴이 투명한 "T" 모양의 영역의 배열로 구성되었다면, 결과 패턴은 다른 평면에 있는 더 큰 "T"들의 배열의 형태가 된다. 이런 방법으로 로고(logo)의 이미지가 디스플레이될 수 있다. 이 종류의 결과 패턴은 문자 T의 완전한 '사진'의 타입이다. 따라서 본 발명은 설명된 실시예에서 보이는 바와 같은 분리된 이미지용 보더로서 사용될 필요 없이 그 자체로서 가치가 있는 3차원의 이동 이미지의 디스플레이를 생산하는데 사용될 수 있다.

도 3과 도 4에 나타난 결과 패턴은 통상의 줄무늬 모아레 간섭 패턴에 비해, 관측자가 관점을 이동시키거나 패턴이 시간에 따라 변화하도록 만들어질 때 결과 패턴과 제1 패턴 또는 제2 패턴 사이에 모든 방향으로 외견상의 운동 시차가 있다는 장점이 있다. 보여진 패턴에 대해서는 그런 운동 시차가 어떤 방향에서도 관찰될 수 없는 반면, 줄무늬 패턴에 대해서는 줄무늬에 평행한 운동이 외견상의 운동 시차를 만들지 않는다.

보더의 크기를 최소화하고 편리함을 최대화하기 위해, 예를 들어 제1 패턴 및/또는 제2 패턴으로서 통상의 에지 릿(edge lit) LCD를 사용하여 보더 에지-릿을 가지는 것이 가능하다. 에지 릿 광 투과 시트도 또한 상기 설명된 제1 실시예의 제1 패턴의 변형으로 제공될 수 있다.

비록 이미지를 충분히 둘러싸는 보더가 설명되었지만, 이미지의 한쪽 면 위의 전략적 지점에만 제공되는 보더도 동일한 방법으로 작용하며 거의 동일한 효과를 얻을 것이다. 특히, 이미지의 반대쪽 구석에서만 존재하는 보더는 3차원적 효과를 주어서 본 명세서에 설명된 발명의 다른 실시예를 제공할 것이다.

마지막으로, 덧붙인 요약서와 우선권 서류(출원번호 GB 9521263.5)의 내용이 본 명세서에 참조문헌으로 사용되고 있다.

Claims (10)

1. 제1 패턴(first pattern)(3) 그리고 상기 제1 패턴에 간격을 유지하며 겹쳐진 제2 패턴(further pattern)(4)을 포함하며, 상기 패턴들은 시각적으로 대조적인 영역을 포함하며, 상기 제1 패턴과 상기 제2 패턴의 겹쳐진 부분(overlying portions)은 결과 패턴(resultant pattern)(5)을 형성하는 이미지용 보더(border)를 형성하는 장치에 있어서,

   상기 제1 패턴 및/또는 상기 제2 패턴은 시간에 따라 변화하며, 상기 결과 패턴은 상기 보더의 평면의 앞 또는 뒤에 놓여진 것으로 보이는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 패턴 및/또는 상기 제2 패턴은 번지 지정 가능한(addressable) 화소의 배열을 포함하는 액정 패널(panel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
3. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 패턴 및/또는 상기 제2 패턴을 시간에 따라 변화시키도록 마련된 제어 수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
4. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 결과 패턴은 복수의 방향에서 상기 제1 패턴 또는 상기 제2 패턴에 관해 운동 시차(motion parallax)를 나타내는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
5. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 패턴 및/또는 상기 제2 패턴은 광 투과 시트(light transmissive sheet)(11)의 주 표면(major surface)위에 장착된 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 광 투과 시트의 가장자리를 통해 빛을 주입하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
7. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   관측자에 가장 근접한 패턴은 더 투명도가 높은 영역(11) 및 더 투명도가 낮은 영역(10)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
8. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 이미지(2)의 주위를 완전히 또는 불완전히 둘러싸도록 구성되고 배열된 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
9. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   디스플레이 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 디스플레이 장치는 상기 이미지와 상기 이미지의 주변에 위치한 상기 제1 패턴 양자를 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 이미지용 보더 형성 장치.